連接體的幾種關(guān)聯(lián)方式

1、連接體的幾種關(guān)聯(lián)方式兩個(gè)或兩個(gè)以上相關(guān)聯(lián)的物體就組成了連接體。用牛頓定律處理連接體問(wèn)題時(shí)，一般只限于連接體內(nèi)各個(gè)物體的加速度一樣或至少加速度大小相同的情況。處理連接體問(wèn)題的一般方法是隔離法，或是先整體再隔離的方法，隔離物體的原則是受力少的那一個(gè)。本文著重整理連接體的幾種關(guān)聯(lián)方式。一、連接體問(wèn)題常常可以將連接體分成多個(gè)隔離體。選擇適當(dāng)?shù)母綦x體，對(duì)其進(jìn)行受力分析，列出其牛頓第二定律方程式來(lái)解為知量。(12分)某運(yùn)動(dòng)員做跳傘訓(xùn)練，他從懸停在空中的直升飛機(jī)上由靜止跳下，跳離飛機(jī)一段時(shí)間后打開(kāi)降落傘做減速下落.他打開(kāi)降落傘后的速度圖線如圖a.降落傘用8根對(duì)稱的繩懸掛運(yùn)動(dòng)員，每根繩與中軸線的夾角均為37。

2、，如圖b.已知人的質(zhì)量為50kg，降落傘質(zhì)量也為50kg，不計(jì)人所受的阻力，打開(kāi)傘后傘所受阻力f與速度v成正比，即f=kv(g取10m/s2，sin37=0.6,cos37=0.8).求:打開(kāi)降落傘前人下落的距離為多大？求阻力系數(shù)k和剛打開(kāi)傘后瞬間的加速度a的大小和方向？(3)懸繩能夠承受的拉力至少為多少？12.（12分）解：（1）h0=2|=20m（2分）（2）kv=2mg，k=200Ns/m（2分）kv2mg八對(duì)整體：kvQ2mg=2ma，a=旦=30m/s2，（2分）方向豎直向上(2分)設(shè)每根繩拉力為T,以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象有：8Tcosamg=ma,丁=器0：；。=312.5N(2分)由

3、牛頓第三定律得：懸繩能承受的拉力為至少為312.5N(2分)6.如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤上疊放著質(zhì)量分別為mA、mB兩個(gè)物AB塊，B物塊用細(xì)線固定在轉(zhuǎn)盤中心處，兩個(gè)物塊的大小均可不計(jì).A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為片，B與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩2,且可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.轉(zhuǎn)盤靜止時(shí)，細(xì)線剛好伸直，且沒(méi)有拉力.當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度逐漸增大，直到A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則以下說(shuō)法正確的是(D)只要mAmB,A、B兩個(gè)物體一定在繩子有拉力前就發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)AB只要mAmB，A、B兩個(gè)物體一定在繩子有拉力后才發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)AB只要片卩2,A、B兩個(gè)物體一定在繩子有拉力前就發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)只要片&，A

4、、B兩個(gè)物體一定在繩子有拉力后才發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)9.如圖所示，傾角為0的斜面體放在水平地面上，質(zhì)量為m的木塊通過(guò)輕質(zhì)細(xì)線繞過(guò)斜面體頂端的定滑輪與質(zhì)量為M的鐵塊相連，整個(gè)裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知mgsinOMg.現(xiàn)將質(zhì)量為m0的磁鐵輕輕地吸放在鐵塊下端，鐵塊加速向下運(yùn)動(dòng)，斜面體仍保持靜止.不計(jì)滑輪摩擦及空氣阻力則與放磁鐵前相比（ACD）細(xì)線的拉力一定增大木塊所受的合力可能不變斜面對(duì)木塊的摩擦力可能減小斜面體相對(duì)地面有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)5.如圖所示，L型木板P（上表面光滑）放置在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧兩端拴接小球A和B，置于木板P上.A、B質(zhì)量均為m，斜面傾角為0，兩小球始終與木板相對(duì)靜止.不計(jì)空氣阻力下列

5、說(shuō)法正確的是（）若木板沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)，A對(duì)擋板的作用力大小為2mgsin0若木板沿斜面勻加速運(yùn)動(dòng)，彈簧一定處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)若斜面光滑，A對(duì)擋板的作用力大小為2mgsin0若斜面粗糙，A對(duì)擋板壓力為05.A解析：若木板勻速運(yùn)動(dòng)，可對(duì)小球A、B及彈簧作為整體進(jìn)行分析，A項(xiàng)正確；若木板沿斜面勻加速運(yùn)動(dòng)，且加速度為gsin0，這時(shí)，彈簧才處于自然狀態(tài)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若斜面光滑，則A對(duì)擋板無(wú)作用力，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若斜面粗糙，A對(duì)擋板有壓力，D項(xiàng)錯(cuò)誤.13.（14分）如圖所示，質(zhì)量分別為mA=3kg、mB=lkg的物塊A、B置于足夠長(zhǎng)的水平面AB上，在F=13N的水平推力作用下，一起由靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，已

6、知A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為/=0.1、他=0.2，取g=10m/s2.則AB（1）物塊A、B一起做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為多大？（2）物塊A對(duì)物塊B的作用力為多大？（3）若物塊A、B一起運(yùn)動(dòng)的速度v=10m/s時(shí)，撤去水平力F，求此后物塊B滑行過(guò)程中克服摩擦力做的功.匕亦13.（14分）解：（1）設(shè)物塊A、B一起做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a，貝UFAmAgBmBg=（mA+mB）a（3分）代入數(shù)據(jù)解得a=2m/s2（2分）（2）設(shè)物塊A對(duì)物塊B的作用力大小為F，則FBmBg=mBa（3分）代入數(shù)據(jù)解得F/=4N（2分）（3）撤去水平力F后，物塊A、B一起做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)滑行距離為x，B滑行過(guò)程

7、中克服摩擦力做的功為烏，則3AmAg+“BmBg）x=02（mA+mB）v2（2分）Wf=BmBgx（1分）代入數(shù)據(jù)解得Wf=80J（1分）9.如圖所示，傾角為a的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)綢帶跨過(guò)斜面的頂端鋪放在斜面的兩側(cè)，綢帶與斜面間無(wú)摩擦.現(xiàn)將質(zhì)量分別為M、m（Mm）的小物塊同時(shí)輕放在斜面兩側(cè)的綢帶上兩物塊與綢帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等.在a角取不同值的情況下，下列說(shuō)法正確的有()兩物塊所受摩擦力的大小總是相等兩物塊不可能同時(shí)相對(duì)綢帶靜止M不可能相對(duì)綢帶發(fā)生滑動(dòng)m不可能相對(duì)斜面向上滑動(dòng)9.AC解析：由題意“輕質(zhì)綢帶”確定其質(zhì)量為0,所以綢帶

8、受到的合力為0,及M、m對(duì)綢帶的摩擦力大小相等，根據(jù)牛頓第三定律判斷A項(xiàng)正確；若M相對(duì)綢帶發(fā)生滑動(dòng)，兩物體的滑動(dòng)摩擦力大小不等，與上述矛盾，C項(xiàng)正確；兩物塊可能同時(shí)相對(duì)綢帶靜止，一個(gè)為靜摩擦力，一個(gè)為最大靜摩擦力，只要兩者大小相等即可，B項(xiàng)排除14.(16分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30角固定放置將一質(zhì)量為m的小球固定在管底，用一輕質(zhì)光滑細(xì)線將小球與質(zhì)量為M=km的小物塊相連，小物塊懸掛于管口現(xiàn)將小球釋放，一段時(shí)間后，小物塊落地靜止不動(dòng)，小球繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在轉(zhuǎn)向過(guò)程中速率不變.(重力加速度為g)(1)(2)(1)(2)(3)試證明小球平拋

9、運(yùn)動(dòng)的水平位移總小于L.(3)(1)設(shè)細(xì)線中的張力為T根據(jù)牛頓第二定律Mg_T=MaTmgsin30=ma2k1且M=km解得a=2(k+)g(2)設(shè)M落地時(shí)的速度大小為v，m射出管口時(shí)速度大小為v0,M落地后m的加速度為a0.根據(jù)牛頓第二定律一mgsin30=ma0勻變速直線運(yùn)動(dòng)，v2=2alsin30，v0_v2=2a0L(1sin30)解得V0=j解得V0=j聶詳L(3)平拋運(yùn)動(dòng)x(k2)=v0tLsin3O=2gt2解得戸/；2則xF。試求在兩個(gè)物塊運(yùn)動(dòng)121212過(guò)程中輕線的拉力T解析：這是一道先用整體后隔離的題。在水平力J和F2作用下兩物塊一起做加速運(yùn)動(dòng)。對(duì)整體進(jìn)行受力分析。則在水

10、平方向由牛頓第二定律有：FF=(m+m)a1212又隔離質(zhì)量為m的物塊，設(shè)輕線的拉力為T,則有1FT=ma11由、兩式得例3、如圖14所示，A、B例3、如圖14所示，A、B兩滑環(huán)分別套在間距為1m的光滑細(xì)桿上，A和B的質(zhì)量之比為1:3,用一自然長(zhǎng)度為1m的輕彈簧將兩環(huán)相連，在A環(huán)上作用一沿桿方向的、大小為20N的拉力F,當(dāng)兩環(huán)都沿桿以相同的加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧與桿夾角為53。(cos53=0.6)求：(1)彈簧的勁度系數(shù)為多少？(2)若突然撤去拉力F,在撤去拉力F的瞬間，A的加速度為a/,a/與a之間比為多少?解：(1)先取A+B和彈簧整體為研究對(duì)象，彈簧彈力F為內(nèi)力，桿對(duì)A、B支持力與加速度方向